移動ims網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)技術(shù)研究

1、移動ims網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)技術(shù)研究【摘要】從3gpp r5版本開始，ims的概念被正式提出，ims使得不 同的電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在統(tǒng)一的tp網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下運(yùn)行。從r99版木到r4版木再 到ims,電信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)架構(gòu)發(fā)生了較大的變化。ims是一個基于sip、 與接入無關(guān)、歸屬域控制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。對于移動通信網(wǎng)絡(luò)而言，一種新的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其安全可靠性無疑是發(fā)展規(guī)劃中的重要考慮之一。本文立足于 ims網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，深入分析ims網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)原理機(jī)制與實(shí)現(xiàn)等相關(guān)技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】ims容災(zāi)安全cscf呼叫會話控制功能dns域名系統(tǒng)一、ims網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)ims網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)，主要劃分為應(yīng)用層、業(yè)務(wù)能力層、會話 控制層、承

2、載控制與接入層。承載控制與接入層負(fù)責(zé)控制承載資源，包括 的網(wǎng)元有sbc和tm-mgwo應(yīng)用層主要提供第三方的應(yīng)用：通過0sa提供的 接口（api或者消息）來實(shí)現(xiàn)對下層業(yè)務(wù)能力的調(diào)用，包括的網(wǎng)元有as。 會話控制層的功能是呼叫控制、用戶管理、業(yè)務(wù)觸發(fā)、資源控制、網(wǎng)絡(luò)互 通，包括的網(wǎng)元有：p-cscf （代理 cscf）、i-cscf（問詢 cscf）、s-cscf （服務(wù)cscf）、agcf、mgcf、hss/slf （用戶數(shù)據(jù)庫）。除了應(yīng)用層as夕卜， 會話控制層屬于tms網(wǎng)絡(luò)的核心，相關(guān)核心局點(diǎn)的容災(zāi)性能對tms網(wǎng)絡(luò)的 安全穩(wěn)定有舉足輕重的意義。> ims重要信令流程 2. 1網(wǎng)絡(luò)注冊

3、流程ims網(wǎng)絡(luò)注冊的最終目的是讓用戶終端登記上s-cscf,整個注冊過程 可分解為兩次注冊子流程。第一次注冊子流程冃的是讓s-cscf下發(fā)鑒權(quán) 消息，第二次注冊了流程實(shí)現(xiàn)用戶鑒權(quán)，真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)注冊。在注冊過程 中，用戶通過終端配置的域名登記到相應(yīng)的拜訪地p-cscf, p-cscf再根 據(jù)用戶開戶時所配置的域名把注冊消息送到歸屬地ims域的接口 i-cscf。 在第一次注冊子流程中，i-cscf需要先到iiss索要用戶開戶時設(shè)置的配置 集。i-cscf通過匹配配置集，查找用戶最優(yōu)的服務(wù)s-cscf,并把注冊消 息轉(zhuǎn)發(fā)過去。s-cscf在收到第一個注冊消息后，將向hss下載用戶的鑒權(quán) 信息，并把

4、此鑒權(quán)參數(shù)及算法向用戶下發(fā)，觸發(fā)用戶第二次注冊子注程。 第二次注冊過程的網(wǎng)元查找原理一樣，只是注冊消息中增加了用戶的鑒權(quán) 響應(yīng)值，最終s-cscf直接對鑒權(quán)響應(yīng)值進(jìn)行校對，以完成整個注冊流程。2.2呼叫流程呼叫流程是建立在網(wǎng)絡(luò)注冊流程完成之后，當(dāng)用戶已經(jīng)登記上s-cscf 后，整個呼叫流程已經(jīng)不需耍再經(jīng)t-cscf扭轉(zhuǎn)，整個呼叫過程可分解為 三次invite子流程。第_次invite目的是讓主叫與主叫側(cè)as建立呼叫 信令通道，第二次invite目的是讓主被叫之間的as建立呼叫信令通道， 第三次invite目的是讓被叫側(cè)as與被叫建立呼叫信令通道。因在網(wǎng)絡(luò)注 冊過程屮，用戶/s-cscf/p-c

5、scf/as均已經(jīng)記錄了關(guān)聯(lián)信息，因此呼叫流 程中的網(wǎng)元間的信息扭轉(zhuǎn)可直接跟據(jù)信息表中的地址進(jìn)行傳送。三、ims容災(zāi)原理機(jī)制ims解決方案整體采用1+1互備的容災(zāi)方式，正常時每個局點(diǎn)空閑一半容量用于接管互備局用戶。ims故障檢測機(jī)制有options檢測和基于鏈 路的故障檢測。基于sip協(xié)議的應(yīng)用通過sip options消息實(shí)現(xiàn)對對端網(wǎng) 元的故障檢測，options檢測又分為啟發(fā)式（只有在對端有故障時才觸發(fā) 檢測），以及周期性（無論是否故障都觸發(fā)檢測，與心跳類似）?；?diameter、dns協(xié)議的應(yīng)用則通過鏈路握手協(xié)議來實(shí)現(xiàn)故障檢測，即在鏈 路上周期性的發(fā)送握手消息來檢測對端是否故障。從第

6、3部分的流程闡述可以知道，不管是注冊還是呼叫流程，用戶的 下一跳一定是sbc,而用戶是通過終端所配置的域名地址來查找sbc的， 因此dns定義對sbc起到容災(zāi)保護(hù)作用。當(dāng)一個sbc退服時，用戶仍然能 從dns反饋的地址池找到可用sbc。舉一反三的，在所有走stp信令的接 口中，dns都充當(dāng)著重要的容災(zāi)保護(hù)角色。呼叫流程的容災(zāi)實(shí)現(xiàn)比注冊流程要復(fù)雜，因注冊完成后，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)為 用戶指定了唯一的核心局點(diǎn)。一旦某個核心局點(diǎn)出現(xiàn)故障退服，這意味著 網(wǎng)絡(luò)需要用戶重新注冊選擇核心局點(diǎn)。當(dāng)呼叫過程屮出現(xiàn)此特殊情況，對 呼叫業(yè)務(wù)將會造成延時其至中斷的影響。四、結(jié)語dns在ims核心網(wǎng)中扮演著非常重要的角色，她關(guān)系著核心局點(diǎn)容災(zāi) 配對的選擇規(guī)則的實(shí)現(xiàn)。而用戶開戶時在hss上定義配置集，也決定了面 向用戶的s-cscf的邏輯容災(zāi)關(guān)系，增強(qiáng)了 ims網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)的靈活性。參考文獻(xiàn)1樊